Cortical Labs будують перший дата-центр із людських клітин мозку

Австралійський стартап Cortical Labs оголосив про будівництво двох “біологічних” дата-центрів у Мельбурні та Сінгапурі, напакованих чіпами з нейронами — так, тими самими, які вже продемонстрували здатність грати у Pong та Doom.

Дата-центри споживають величезну кількість енергії, а чіпи користуються шаленим попитом — чи можуть клітини мозку стати відповіддю? Cortical Labs — одна з небагатьох компаній, що розробляють біологічні комп’ютери: живі людські нейрони, вирощені з клітин дорослої людини — наприклад, шкіри або крові — підключені до масивів мікроелектродів, які стимулюють клітини та вимірюють їхню реакцію у відповідь на вхідні дані. Отримані імпульси інтерпретуються програмним забезпеченням і перетворюються на цифрові дії — наприклад, рух персонажа у відеогрі або керування симуляцією.

На початку березня компанія продемонструвала, що її флагманський комп’ютер CL1 зміг навчитися грати у Doom за один тиждень. Кожен пристрій містить близько 200 тис. клітин мозку, які інтегровані на кремнієвих чіпах — донорська кров перетворюється на стовбурові клітини, а потім на нейрони. Для порівняння: людський мозок містить від 60 до 99 млрд нейронів. Дата-центр у Мельбурні наразі містить 120 пристроїв CL1.

Cortical Labs також планує побудувати більший біологічний дата-центр у Сінгапурі — приблизно на 1 000 пристроїв CL1 — у партнерстві з оператором DayOne. Кожен блок CL1 споживає лише 30 ват — значно менше, ніж до 6000 ват, які зазвичай використовує GPU. Відповідно, повноцінний серверний стійковий модуль із 30 біокомп’ютерів CL1 споживає приблизно 850-1000 ват, що відповідає енергоспоживанню півтора сучасних GPU NVIDIA H100. Для порівняння, навчання великих моделей штучного інтелекту може вимагати тисячі мегават-годин електроенергії. Генеральний директор компанії Хон Венг Чонг підтвердив, що кожен CL1 потребує менше електроенергії, ніж кишенький калькулятор. Нейрони навчилися грати у Doom “за лічені дні” — цього досяг розробник Шон Коул разом із командою Cortical Labs під час хакатону Стенфордського університету. Однак науковий директор компанії Бретт Каган уточнив:

Пол Роуч із Лафборозького університету підтерджує, що масштабування таких систем до рівня цілих залів може дати суттєву економію електроенергії, а охолодження потребуватиме значно менше ресурсів, ніж у традиційних дата-центрах. Окремий пристрій CL1 продається приблизно за $35 тис., а компанія також пропонує віддалений доступ до нейронних культур через хмарну платформу Cortical Cloud за моделлю “wetware-as-a-service” — приблизно $300 на тиждень. Це дозволяє дослідникам запускати код без власної лабораторії та працювати з живими нейронами через API і Python-інтерфейс.

Втім, утримання клітин живими залишається ключовим вузьким місцем біокомп’ютингу. Такі системи дозволяють підтримувати нейронні культури активними до 5-6 місяців у стандартному режимі роботи, потім компанія змінює трубки CL1. Сам пристрій містить повноцінну систему життєзабезпечення для клітин: контроль температури, циркуляцію поживних рідин, газообмін і фільтрацію відходів. Максимально компанія змогла підтримувати клітини живими протягом 500 днів без проблем — це, начебто, достатній термін. Втім, у технології є і противники. Тьєрд Олде Схепер з университету Оксфорду застерігає:

Біологічний комп’ютинг — напрямок, у якому реальні нейрони використовують як обчислювальний елемент, а кремнієві чипи лише передають сигнали та інтерпретують їх. Дослідники називають цей підхід Synthetic Biological Intelligence (SBI) — синтетичною біологічною інтелігентністю. Ідея полягає в тому, що нейрони працюють принципово інакше, ніж транзистори: вони обмінюються короткими електрохімічними імпульсами і активуються лише за потреби. Через це такі системи можуть споживати на порядки менше енергії, ніж традиційні електронні процесори. Крім обчислень, подібні платформи вже тестують для моделювання неврологічних хвороб і розробки ліків, оскільки живі нейронні культури можуть точніше відображати реакцію людського мозку, ніж експерименти на тваринах.

Джерело: New Scientist